專利名稱：多孔硅膠硅表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分子印跡聚合物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及熊去氧膽酸分子印跡聚合物技術(shù) 領(lǐng)域，具體是一種多孔硅膠硅表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物及其制備和應(yīng)用，適用于分 離純化熊去氧膽酸。
背景技術(shù)：
tiII (3 α ,7 β -Dihydroxy-5 β -cholan-24-oicacid, Ursodeoxycholic Acid, UDCA)，其結(jié)構(gòu)式如式(1)所示，是一種親水膽酸，存在于正常人膽汁中，約占人體總 膽酸的3%。具有松弛膽總管括約肌，促進(jìn)肝臟糖原蓄積，保肝解毒的功能，應(yīng)用于原發(fā)性膽 汁性肝硬化和原發(fā)性硬化性膽管炎的治療，是FDA批準(zhǔn)治療原發(fā)性膽汁性肝硬化的唯一藥 物。
(1)目前為止，UDCA獲取與制備方法主要有以下三個(gè)方式熊膽汁中提取或活體引流 方法，化學(xué)合成方法以及微生物轉(zhuǎn)化方法?；铙w提取受季節(jié)、性別、飼養(yǎng)、膽囊大小、取膽方 式等影響，來(lái)源有限，而且有違于動(dòng)物保護(hù)?；瘜W(xué)合成方法面臨著原料來(lái)源有限，步驟多，分 離困難，收率低的問(wèn)題，而微生物轉(zhuǎn)化的主要問(wèn)題是篩選出來(lái)的菌株轉(zhuǎn)化能力不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化 菌的培養(yǎng)條件難以適應(yīng)大生產(chǎn)的要求，同時(shí)也存在與化學(xué)合成法同樣的問(wèn)題，即轉(zhuǎn)化產(chǎn)物 成分復(fù)雜，分離困難，轉(zhuǎn)化率低。如何從產(chǎn)物中有效分離UDCA也成為UDCA實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn) 的制約性工作。對(duì)于結(jié)構(gòu)類似的各類膽汁酸類化合物，通過(guò)傳統(tǒng)分離手段并不能滿意奏效， 尋求經(jīng)濟(jì)有效且效果明顯的UDCA分離純化方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。分子印跡技術(shù)(MIT)是一種制備空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)與模板分子完全匹配的聚 合物的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而分子印跡聚合物(MIP)是一種具有分子識(shí)別能力的聚合物材料，它具 有許多固定形狀和大小的孔穴，孔穴內(nèi)通常帶有確定排列的結(jié)合位點(diǎn)，對(duì)印跡分子的立體 結(jié)構(gòu)具有記憶和識(shí)別功能，是一種具有較強(qiáng)分子識(shí)別能力的新型高分子仿生材料，具有類 抗體的特異性以及高選擇性。與其它分子識(shí)別材料相比，分子印跡聚合物具有設(shè)計(jì)性強(qiáng)、制 作簡(jiǎn)單、成本低廉、適應(yīng)范圍廣、堅(jiān)固耐用且可以循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)，基于分子印跡的分子識(shí)別新型材料在手性分離、環(huán)境分析和催化科學(xué)等領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用價(jià)值引起了許多學(xué)者的 關(guān)注，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。分子印跡技術(shù)發(fā)展至今，已有沉淀聚合、懸浮聚合、種子聚合、表面聚合、全氟化物 懸浮聚合等多種制備方法。其中，表面分子印跡技術(shù)是指在無(wú)機(jī)、有機(jī)或毛細(xì)管載體表面接 枝并引進(jìn)分子印跡的技術(shù)。相比傳統(tǒng)的本體分子印跡聚合物，表面分子印跡技術(shù)可控制MIP 的形狀和大小，提高M(jìn)IP的機(jī)械強(qiáng)度和耐用性，并且更好地應(yīng)用于色譜分析和分離。此外， 由于印跡只發(fā)生在載體表面，減少了模板分子的“包埋”現(xiàn)象，利于模板分子的洗脫和識(shí)別， 提高了模板分子的利用率。近年來(lái)，隨著對(duì)表面材料的拓展與修飾，以及印跡技術(shù)的不斷創(chuàng) 新，表面分子印跡技術(shù)一直是分子印跡領(lǐng)域較為活躍的分支，應(yīng)用廣泛分布于手性分離、固 相萃取、富集、檢測(cè)、酶模擬以及化學(xué)仿生傳感器等領(lǐng)域。由于活化硅膠表面含有豐富的羥基基團(tuán)，可對(duì)其進(jìn)行功能化修飾，進(jìn)而合成分子 印跡聚合物。國(guó)內(nèi)外許多研究小組都在硅膠表面分子印跡聚合領(lǐng)域做出很大貢獻(xiàn)，研究了 不少聚合物制備方式，如功能單體接枝于硅膠表面、引發(fā)劑接枝于表面以及將聚合物接枝 于硅膠表面等等。因此，期望制備多孔硅膠硅表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，對(duì)熊去氧膽酸具備 高吸附容量、高選擇吸附性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性，從而可以分離純化熊去氧膽酸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種多孔硅膠硅表面熊去氧 膽酸分子印跡聚合物及其制備和應(yīng)用，該多孔硅膠硅表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物對(duì)熊 去氧膽酸具備高吸附容量、高選擇吸附性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性，能從膽汁酸類相似物中有 效分離熊去氧膽酸，對(duì)熊去氧膽酸規(guī)模性生產(chǎn)產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，且制備方法簡(jiǎn)單方便，適于 大規(guī)模推廣應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供了一種多孔硅膠表面熊去氧膽酸 分子印跡聚合物，其特點(diǎn)是，所述多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物是在惰性溶劑 中，在交聯(lián)劑作用下，以熊去氧膽酸為模板分子，以丙烯酰胺為功能單體，在表面修飾有偶 聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒和引發(fā)劑存在下或者在表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能 化多孔硅膠顆粒存在下發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚合物后去除所述聚合物中的所述熊去氧膽酸 而得。本發(fā)明所說(shuō)的載體多孔硅膠是一種良好的干燥劑、吸附劑和催化劑載體，具有化 學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、比表面積大、吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，成為優(yōu)良的表面分 子印跡載體。較佳地，所述多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物具體通過(guò)以下過(guò)程制備而 成所述模板分子和所述功能單體首先在所述惰性溶劑中形成穩(wěn)定的單體-模板復(fù)合物， 然后加入所述交聯(lián)劑，并加入所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒和所述引發(fā) 劑，或者加入所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒，在惰性氣體保 護(hù)下密封環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)后獲得所述聚合物，之后洗脫去除所述聚合物中的所述模板 分子。更佳地，所述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是3-(異丁烯酰氧)丙基三甲 氧基硅烷(PMA)，所述引發(fā)劑是4，4’_偶氮-(4-氰基戊酸)(ACVA)，所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑 接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷 (GPS)。更佳地，所述多孔硅膠顆粒為80 100目，孔徑為8 12nm，所述模板分子、所 述功能單體和所述交聯(lián)劑的摩爾比為1 4 15，所述惰性氣體是氮?dú)?，所述聚合反?yīng)在 50-80°C振蕩條件下進(jìn)行。其中，熊去氧膽酸(UDCA)如下式⑴所示，其結(jié)構(gòu)類似物鵝去氧膽酸(UDCA)如下 式(2)所示，可以作為競(jìng)爭(zhēng)性吸附物，丙烯酰胺如下式(3)所示，交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯 酸酯(EGDMA)如下式(4)所示，引發(fā)劑4，4’ -偶氮-(4-氰基戊酸)(ACVA)如下式(5)所不。 (3)(4)在本發(fā)明的第二方面，提供了一種上述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合 物的制備方法，其特點(diǎn)是，包括如下步驟(1)將偶聯(lián)劑接枝到活化的多孔硅膠顆粒的表面獲得所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的 功能化多孔硅膠顆粒；(2)在所述惰性溶劑中加入所述模板分子和所述功能單體，超聲振蕩后室溫靜置， 形成穩(wěn)定的單體_模板復(fù)合物，再加入所述交聯(lián)劑、所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多 孔硅膠顆粒和所述引發(fā)劑，通入惰性氣體以除去氧氣，密封環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)獲得所述 聚合物；(3)去除所述聚合物中的所述模板分子。較佳地，所述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的表面 修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是3_(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅 烷，所述引發(fā)劑是4，4’_偶氮-(4-氰基戊酸)。偶聯(lián)劑3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅 烷上的乙烯基團(tuán)用于聚合時(shí)打開(kāi)并交聯(lián)加長(zhǎng)。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，偶聯(lián)劑3-(異 丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷在硅膠表面的接枝率為26. 42% (w/w) 0
較佳地，所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒的具體制備過(guò)程如下 以甲苯為溶劑，以三乙胺為催化劑，加入所述偶聯(lián)劑與所述的活化的多孔硅膠顆粒，在惰性 氣體存在下進(jìn)行反應(yīng)得到所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒。因此，上述制備方法是在溶液中引發(fā)聚合首先多孔硅膠顆粒進(jìn)行活化；其次在 活化的多孔硅膠顆粒表面接枝3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(PMA)，該物質(zhì)上的乙 烯基團(tuán)用于聚合時(shí)打開(kāi)并交聯(lián)加長(zhǎng)；按比例稱取模板分子和功能單體于具塞三角瓶中，加 入惰性溶劑丙酮，超聲振蕩30min，室溫靜置6h，形成穩(wěn)定的單體_模板復(fù)合物。繼續(xù)加入 交聯(lián)劑EGDMA和上述的表面修飾硅膠，并在溶劑中加入IOmg引發(fā)劑六^^，通隊(duì)IOmin以除 去02，密封，一定溫度和搖床條件下反應(yīng)24h ；最后用丙酮洗滌制備的印跡聚合物數(shù)次除去 漂浮的自聚物，然后以體積比9 1的甲醇/乙酸混合溶劑索氏洗提48h，最后用甲醇洗滌 印跡硅膠數(shù)次除去殘留的乙酸，干燥。在本發(fā)明的第三方面，提供了一種上述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合 物的制備方法，其特點(diǎn)是，包括如下步驟(1)將偶聯(lián)劑接枝到活化的多孔硅膠顆粒的表面，再將引發(fā)劑與偶聯(lián)劑連接，獲得 所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒；(2)在惰性溶劑中加入所述模板分子和所述功能單體，超聲振蕩后室溫靜置，形 成穩(wěn)定的單體-模板復(fù)合物，再加入所述交聯(lián)劑和所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的 功能化多孔硅膠顆粒，通入惰性氣體以除去氧氣，密封環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)獲得所述聚合 物；(3)去除所述聚合物中的所述熊去氧膽酸。較佳地，所述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的表面 通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是Y-縮水甘油醚丙基三 甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑是4，4’_偶氮-(4-氰基戊酸)。通過(guò)偶聯(lián)劑Y-縮水甘油醚丙基 三甲氧基硅烷上的環(huán)氧基團(tuán)與引發(fā)劑ACVA的羧基發(fā)生反應(yīng)而使引發(fā)劑接枝于硅膠表面。 在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，偶聯(lián)劑Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷在硅膠表面的接枝 率為 19. 93% (w/w)。較佳地，所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒的具體制備 過(guò)程如下以甲苯為溶劑，以三乙胺為催化劑，加入所述偶聯(lián)劑與所述的活化的多孔硅膠顆 粒，在惰性氣體存在下進(jìn)行反應(yīng)得到修飾硅膠，所述修飾硅膠和所述引發(fā)劑在吡啶存在下 在惰性氣體保護(hù)下密封環(huán)境中反應(yīng)得到所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多 孔硅膠顆粒。因此，上述制備方法是在多孔硅膠顆粒表面引發(fā)聚合首先多孔硅膠顆粒進(jìn)行活 化；其次在活化的多孔硅膠顆粒表面接枝Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPS)；接著， 通過(guò)GPS上的環(huán)氧基團(tuán)與引發(fā)劑ACVA的羧基發(fā)生反應(yīng)而使引發(fā)劑接枝于多孔硅膠顆粒的 表面；按比例稱取模板分子和功能單體于IOOml具塞三角瓶中，加入溶劑丙酮，超聲振蕩 30min,室溫靜置6h，形成穩(wěn)定的單體-模板復(fù)合物。繼續(xù)加入交聯(lián)劑EGDMA和上述的表面 修飾硅膠，通N2IOmin以除去02，密封，一定溫度和搖床條件下反應(yīng)24h ；最后用丙酮洗滌制 備的印跡聚合物數(shù)次除去漂浮的自聚物，然后以體積比9 1的甲醇/乙酸混合溶劑索氏 洗提48h，最后用甲醇洗滌印跡硅膠數(shù)次除去殘留的乙酸，干燥。
在本發(fā)明的第四方面，提供了上述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物或 上述的制備方法制備的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物在分離熊去氧膽酸中的 應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明以多孔硅膠顆粒為載體，對(duì)其進(jìn)行功能化修飾后， 選擇能與模板分子發(fā)生特異性結(jié)合的功能單體在惰性溶劑中形成模板_單體復(fù)合物，通過(guò) 溶液或硅膠表面兩種方式引發(fā)自由基聚合，將模板分子印跡于多孔硅膠顆粒表面，洗去模 板分子后，制備得到兩種特異性吸附熊去氧膽酸的表面分子印跡聚合物，對(duì)熊去氧膽酸的 最大吸附量分別為24. 35mg/g和5. 57mg/g，平均分離因子α分別為2. 28和1. 22，溶液中 引發(fā)聚合法比硅膠表面引發(fā)聚合法具有優(yōu)勢(shì)。以結(jié)構(gòu)類似物鵝去氧膽酸為競(jìng)爭(zhēng)性吸附物， 測(cè)得溶液引發(fā)聚合法制備的分子印跡聚合物對(duì)熊去氧膽酸的選擇性因子β為1.65，印跡 聚合物對(duì)模板分子表現(xiàn)出很好的特異性識(shí)別能力，高吸附容量以及優(yōu)良的穩(wěn)定性，能從膽 汁酸類相似物中有效分離熊去氧膽酸，對(duì)熊去氧膽酸規(guī)模性生產(chǎn)產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，且制備 方法簡(jiǎn)單方便，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。


圖Ia是溶液中引發(fā)聚合方法的多孔硅膠表面修飾方法。圖Ib是硅膠表面引發(fā)聚合方法的多孔硅膠表面修飾方法。圖2是印跡聚合過(guò)程示意圖。圖3是印跡聚合物的掃描電鏡圖，其中左上圖、左下圖、右上圖和右下圖分別表示 活化硅膠、硅烷化硅膠、溶液中引發(fā)聚合制備的聚合物以及硅膠表面引發(fā)聚合制備的聚合 物。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明，其目的僅 在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1溶液中引發(fā)聚合反應(yīng)制備多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物(1)硅膠的活化稱取50g左右的粗孔微球硅膠(80-100目)加入至500ml圓底燒瓶中，加入體積 比為1 1的硝酸水溶液200ml浸泡24h，或于加熱套上冷凝回流8h，以增加硅膠表面羥基 數(shù)量。靜置過(guò)夜，用砂芯漏斗抽濾除去酸液，再用去離子水洗至PH中性，然后再用甲醇洗滌 硅膠，去除硅膠中的有機(jī)雜質(zhì)，再將硅膠收集于60°C真空干燥箱內(nèi)烘干，最后將烘干的硅膠 置于紅外電熱烘箱中，于110°C活化12h，去除硅膠表面的物理水。活化硅膠的掃描電鏡圖 如圖3中左上圖所示。(2)硅膠表面功能化修飾稱取12g活化后的硅膠，加至250mL具塞三角燒瓶中，加入IOOml甲苯， 20mmol (4. 75ml) 3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(PMA)和Iml三乙胺，于超聲波清洗 儀中超聲振蕩5min，使溶液體系充分混合，并且使硅膠充分分散于溶液中。將體系通氮?dú)?IOmin后密封，置于80°C水浴搖床中，280rpm轉(zhuǎn)速下反應(yīng)24h。反應(yīng)過(guò)程如圖Ia所示。反 應(yīng)結(jié)束后用砂芯漏斗抽濾除去反應(yīng)溶液，依次用甲苯、乙醚、丙酮、甲醇洗滌數(shù)次除去殘留試劑，然后將硅膠置于60°C真空干燥箱中干燥24h。硅烷化硅膠的掃描電鏡圖如圖3中左 下圖所示。(3)印跡聚合反應(yīng)按摩爾比例1 4(0. 5mmol 2mmol)稱取烘干后的模板分子UDCA和功能單體丙 烯酰胺于IOOml具塞三角瓶中，加入40ml溶劑丙酮，超聲振蕩30min，室溫靜置6h，形成穩(wěn) 定的單體-模板復(fù)合物。繼續(xù)加入1. 41ml (7. 5mmol)EGDMA和2g表面修飾硅膠，并在溶劑中 加入IOmg引發(fā)劑ACVA。通隊(duì)IOmin以除去O2，密封，置于50°C搖床，反應(yīng)6h，轉(zhuǎn)速160rpm; 再于60°C搖床反應(yīng)12h，轉(zhuǎn)速180rpm ；最后80°C搖床反應(yīng)6h，轉(zhuǎn)速200rpm。印跡聚合過(guò)程 如圖2所示。作為對(duì)照的非印跡硅膠制備方法同上，不加UDCA標(biāo)準(zhǔn)品。(4)模板分子的去除和后處理聚合得到的印跡聚合物用丙酮洗滌數(shù)次除去漂浮的自聚物，然后以體積比9 1 的甲醇/乙酸混合溶劑索氏洗提，每12h更換一次溶劑，以除去印跡聚合物中的模板分子， 最終檢測(cè)洗脫液中是否殘存有模板分子，如檢測(cè)不出濃度，則認(rèn)為印跡聚合物中模板分子 已基本洗去，最后用甲醇洗滌印跡硅膠數(shù)次除去殘留的乙酸，干燥，篩分。得到的印跡聚合 物的掃描電鏡圖如圖3中右上圖所示。實(shí)施例2硅膠表面引發(fā)聚合反應(yīng)制備多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物(1)硅膠的活化同實(shí)施例1 (1)。(2)硅膠表面功能化修飾稱取12g活化后的硅膠，加至250mL具塞三角燒瓶中，加入IOOml甲苯、20mmol Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(GPS)和Iml三乙胺，于超聲波清洗儀中超聲振蕩5min， 使溶液體系充分混合，并且使硅膠充分分散于溶液中。將體系通氮?dú)釯Omin后密封，置于 80°C水浴搖床中，280rpm轉(zhuǎn)速下反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后用砂芯漏斗抽濾除去反應(yīng)溶液，依 次用用甲苯、乙醚、丙酮洗滌數(shù)次除去殘留試劑，然后將硅膠置于60°C真空干燥箱中干燥 24h，置于干燥器中備用。硅烷化硅膠的掃描電鏡圖如圖3中左下圖所示。(3)引發(fā)劑接枝于硅膠表面取12g表面修飾后的硅膠，加至250ml具塞三角瓶中，加入100ml DMSO, Ig ACVA, Iml吡啶，通N2 IOmin后密封，60°C水浴搖床中反應(yīng)6h ；甲醇洗滌數(shù)次，常溫真空干燥，得到 接枝引發(fā)劑硅膠，陰冷避光保存。上述步驟(2)和(3)的反應(yīng)過(guò)程如圖Ib所示。(4)印跡聚合反應(yīng)無(wú)需在溶劑中加引發(fā)劑，其他同實(shí)施例1⑶。(5)印跡分子的去除和后處理同實(shí)施例1⑷。得到的印跡聚合物的掃描電鏡圖 如圖3中右下圖所示。實(shí)施例3吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)配制濃度為lmg/ml的UDCA丙酮溶液。分別稱取0. 5g實(shí)施例1和實(shí)施例2制備 的印跡聚合物置于IOOml具塞錐形瓶中，分別加入40ml配好的UDCA丙酮溶液，室溫下置于 150rpm氣浴搖床中振蕩吸附，定時(shí)取上清液測(cè)定UDCA濃度，計(jì)算不同時(shí)刻下印跡聚合物對(duì) 模板分子的吸附量。本發(fā)明制備的印跡聚合物，在吸附12h后能夠達(dá)到吸附平衡。實(shí)施例4吸附等溫線實(shí)例各取不同濃度的UDCA 丙酮溶液(0. 1,0. 2,0. 3,0. 4,0. 5,0. 6,0. 7,0. 8,0. 9、 1.0mg/ml)6ml于具塞試管中，分別加入50mg洗脫后的印跡和非印跡聚合物，封口，置于搖床上振蕩吸附，12h后取樣檢測(cè)各管剩余UDCA濃度。計(jì)算不同平衡濃度下對(duì)模板分子的吸 附量，以吸附量對(duì)平衡濃度作曲線，繪制對(duì)模板分子的等溫吸附曲線。引入分離因子α評(píng) 價(jià)印跡聚合物對(duì)模板分子的特異性吸附效果。選用溶液中引發(fā)聚合和硅膠表面引發(fā)聚合兩 種方法分別制備分子印跡聚合物，兩種方法對(duì)熊去氧膽酸的最大吸附量分別為24. 35mg/g 和5.57mg/g，平均分離因子α分別為2. 28和1. 22，溶液中引發(fā)聚合法比硅膠表面引發(fā)聚 合法具有優(yōu)勢(shì)。 實(shí)施例5競(jìng)爭(zhēng)件吸附實(shí)例 取質(zhì)量濃度比為1 1的UDCA/⑶CA混合丙酮溶液(兩種物質(zhì)濃度分別為1. Omg/ ml) 30ml于具塞試管中，分別加入0. 5g洗脫后的印跡和非印跡聚合物，封口，置于搖床上振 蕩吸附，12h后取樣檢測(cè)各管剩余UDCA和⑶CA濃度。計(jì)算不同平衡濃度下印跡和非印跡聚 合物對(duì)模板分子及其結(jié)構(gòu)類似物的吸附量，以吸附量對(duì)平衡濃度作曲線，繪制競(jìng)爭(zhēng)性吸附 圖。引入選擇因子β評(píng)價(jià)印跡聚合物對(duì)模板及其結(jié)構(gòu)類似物的競(jìng)爭(zhēng)性吸附效果。溶液中 引發(fā)聚合法制備的分子印跡聚合物對(duì)熊去氧膽酸的選擇性因子β為1.65，較硅膠表面引 發(fā)聚合法制備的分子印跡聚合物選擇性高，顯示了該印跡聚合物對(duì)模板分子表現(xiàn)出很好的 特異性識(shí)別能力，通過(guò)上述描述，本發(fā)明以熊去氧膽酸(UDCA)為模板分子，以粗孔硅膠為載體，分 別以溶液中引發(fā)聚合和硅膠表面引發(fā)聚合方式制備表面分子印跡聚合物。以丙烯酰胺為功 能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑，4，4’_偶氮-(4-氰基戊酸)(ACVA)為引 發(fā)劑，模板分子、功能單體和交聯(lián)劑的最佳摩爾比例為1 4 15，聚合溶劑為丙酮。靜態(tài) 吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選用溶液中引發(fā)聚合和硅膠表面引發(fā)聚合兩種方法分別制備分子印跡 聚合物，兩種方法對(duì)熊去氧膽酸的最大吸附量分別為24. 35mg/g和5. 57mg/g，平均分離因 子α分別為2. 28和1.22，溶液中引發(fā)聚合法比硅膠表面引發(fā)聚合法具有優(yōu)勢(shì)。以結(jié)構(gòu)類 似物鵝去氧膽酸(UDCA)為競(jìng)爭(zhēng)性吸附物，測(cè)得溶液引發(fā)聚合法制備的分子印跡聚合物對(duì) 熊去氧膽酸的選擇性因子β為1.65，印跡聚合物對(duì)模板分子表現(xiàn)出很好的特異性識(shí)別能 力。本發(fā)明涉及的表面分子印跡聚合物具有制備方法簡(jiǎn)單、選擇性佳、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)。綜上，本發(fā)明的多孔硅膠硅表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物對(duì)熊去氧膽酸具備 高吸附容量、高選擇吸附性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性，能從膽汁酸類相似物中有效分離熊去氧 膽酸，對(duì)熊去氧膽酸規(guī)模性生產(chǎn)產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，且制備方法簡(jiǎn)單方便，適于大規(guī)模推廣應(yīng) 用。在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以做出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于，所述多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物是在惰性溶劑中，在交聯(lián)劑作用下，以熊去氧膽酸為模板分子，以丙烯酰胺為功能單體，在表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒和引發(fā)劑存在下或者在表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒存在下發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚合物后去除所述聚合物中的所述熊去氧膽酸而得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于，所 述多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物具體通過(guò)以下過(guò)程制備而成所述模板分子 和所述功能單體首先在所述惰性溶劑中形成穩(wěn)定的單體_模板復(fù)合物，然后加入所述交聯(lián) 劑，并加入所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒和所述引發(fā)劑，或者加入所述 的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒，在惰性氣體保護(hù)下密封環(huán)境中進(jìn) 行聚合反應(yīng)后獲得所述聚合物，之后洗脫去除所述聚合物中的所述模板分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于，所 述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功 能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，所述引發(fā)劑是4， 4’ -偶氮_(4_氰基戊酸)，所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒修 飾的偶聯(lián)劑是縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于，所 述多孔硅膠顆粒為80 100目，孔徑為8 12nm，所述模板分子、所述功能單體和所述交 聯(lián)劑的摩爾比為1 4 15，所述惰性氣體是氮?dú)?，所述聚合反?yīng)在50-80°C振蕩條件下進(jìn) 行。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法， 其特征在于，包括如下步驟(1)將偶聯(lián)劑接枝到活化的多孔硅膠顆粒的表面獲得所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能 化多孔硅膠顆粒；(2)在所述惰性溶劑中加入所述模板分子和所述功能單體，超聲振蕩后室溫靜置，形成 穩(wěn)定的單體_模板復(fù)合物，再加入所述交聯(lián)劑、所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅 膠顆粒和所述引發(fā)劑，通入惰性氣體以除去氧氣，密封環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)獲得所述聚合 物；(3)去除所述聚合物中的所述模板分子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法，其特 征在于，所述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的表面修飾有偶 聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，所述引 發(fā)劑是4，4’ -偶氮-(4-氰基戊酸)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法，其特 征在于，所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒的具體制備過(guò)程如下以甲苯為 溶劑，以三乙胺為催化劑，加入所述偶聯(lián)劑與所述的活化的多孔硅膠顆粒，在惰性氣體存在 下進(jìn)行反應(yīng)得到所述的表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法， 其特征在于，包括如下步驟(1)將偶聯(lián)劑接枝到活化的多孔硅膠顆粒的表面，再將引發(fā)劑與偶聯(lián)劑連接，獲得所述 的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒；(2)在惰性溶劑中加入所述模板分子和所述功能單體，超聲振蕩后室溫靜置，形成穩(wěn)定 的單體-模板復(fù)合物，再加入所述交聯(lián)劑和所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化 多孔硅膠顆粒，通入惰性氣體以除去氧氣，密封環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)獲得所述聚合物；(3)去除所述聚合物中的所述熊去氧膽酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法，其特 征在于，所述惰性溶劑是丙酮，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯，所述的表面通過(guò)偶聯(lián) 劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒修飾的偶聯(lián)劑是Y-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅 烷，所述引發(fā)劑是4，4’ -偶氮-(4-氰基戊酸)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物的制備方法，其 特征在于，所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒的具體制備過(guò)程如 下以甲苯為溶劑，以三乙胺為催化劑，加入所述偶聯(lián)劑與所述的活化的多孔硅膠顆粒，在 惰性氣體存在下進(jìn)行反應(yīng)得到修飾硅膠，所述修飾硅膠和所述引發(fā)劑在吡啶存在下在惰性 氣體保護(hù)下密封環(huán)境中反應(yīng)得到所述的表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠 顆粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的或權(quán)利要求5-10任一所述的制備方法制備的多孔硅 膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物在分離熊去氧膽酸中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其是在惰性溶劑中，在交聯(lián)劑作用下，以熊去氧膽酸為模板分子，以丙烯酰胺為功能單體，在表面修飾有偶聯(lián)劑的功能化多孔硅膠顆粒和引發(fā)劑存在下或者在表面通過(guò)偶聯(lián)劑接枝有引發(fā)劑的功能化多孔硅膠顆粒存在下發(fā)生聚合反應(yīng)得到聚合物后去除聚合物中的熊去氧膽酸而得，還涉及制備方法，包括溶液中引發(fā)聚合方法和硅膠表面引發(fā)聚合方法，還涉及相關(guān)應(yīng)用，本發(fā)明的多孔硅膠表面熊去氧膽酸分子印跡聚合物對(duì)熊去氧膽酸具備高吸附容量、高選擇吸附性能以及優(yōu)良的穩(wěn)定性，能從膽汁酸類相似物中有效分離熊去氧膽酸，對(duì)熊去氧膽酸規(guī)模性生產(chǎn)產(chǎn)生指導(dǎo)性作用，且制備方法簡(jiǎn)單方便，適于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C08J9/26GK101885814SQ20101022566
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者曹學(xué)君, 朱建良 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)